杜相安
(太原市城鄉規劃設計研究院 山西太原 030012)
本工程為太原市晉源區采煤沉陷區搬遷安置項目6#住宅樓,地上六層,地下一層,砌體結構,基礎采用鋼筋混凝土筏板基礎。結構安全等級為2級,設計使用年限為50年。本工程場地類別為Ⅲ類,建筑場地為非濕陷性場地,輕微液化,屬于抗震不利地段。地基處理采用換填灰土墊層法處理,處理深度為2m。本工程結構形式并不算復雜,但是在設計工作中還是暴露出了一些問題,在此做一些技術總結,以提高我院結構設計人員的專業能力,從而提高建筑物的設計水平。
(1)拿到建筑條件圖先不要著急建模計算。應該先進行全面分析,與建筑和設備專業進行充分溝通,了解工程的各種情況,比如功能、選型、設備留洞等。
(2)結構建模計算前的準備工作做好。所有荷載的計算要準確,不能估算。必須完全根據建筑專業的做法及使用要求來輸入。并應首先進行結構體系布置。確定結構構件(梁,板,柱,墻)布置,尺寸及混凝土等級。了解各樓層層高及使用功能要求。確定基本風壓,雪壓,地面粗糙度類別,建筑場地類別及場地地震烈度,地震加速度和地震分組等參數。
(3)在進行結構建模的過程中,要深刻了解所有有關參數的意義,不能盲目修改參數,如有修改時必須要有依據。所有參數均按以下要求設置:
①梁鋼筋保護層厚度25。
②周期折減系數:剪力墻0.95,框剪0.90,框架0.85。
③總信息中,選擇“對所有樓層采用剛性樓板”,計算位移地震信息中,選擇“考慮偶然偏心”,活荷載信息中,柱墻設計選擇不折減,傳給基礎選擇折減。調整信息中,中梁剛度放大系數選1.8。
④計算結果合理性判別:①看地震作用下層位移角,剪力墻1/1000,框剪1/800,框架1/550,均應滿足規范并留有余地。②看周期文件,第二振型不能是扭轉,平動系數大于0.8。③看構件配筋,墻柱軸壓比不能超,柱墻梁不能超筋,連梁可以個別超筋。
(4)在計算時,要充分考慮在滿足技術條件下的經濟性。本工程建設單位就提出每平米含鋼量的要求,所以不能隨意加大配筋量或加大構件的截面。這一點必須要作為我院設計理念之一來引起足夠重視。
(5)所有的墻、梁、柱、板等結構構件在電算結束后要進行很多的調整和修改,這都要有依據可循,必須根據規范要求和驗算簡圖等資料來修改。具體有以下集中修改或注意事項:
①墻:
a.墻的厚度(是否和建筑相符,偏心是否和建筑專業一致),繪出定位軸線,在墻圖中繪出層高表。
b.墻軸壓比,剪切比是否滿足規范要求。
c.墻的設置能否滿足抗震要求。
②梁:
a.繪出定位軸線及梁柱墻等定位尺寸,并注明梁編號和配筋。要確定梁底標高及梁上翻的問題,出入口及樓梯處不能有碰頭現象。
b.梁的支座負筋和下部筋不能相差過大,要注意調整。
c.梁的跨數和梁的截面要核對,不能和其他專業有沖突。
d.一定要盡量減少鋼筋的種類和級差,以方便購置材料和施工。
e.有雨蓬、陽臺、空調板等外挑構件處的梁要加強,必要時可以將此處的箍筋加密、設置抗扭鋼筋。
f.在有主次梁的地方,要從梁截面上也有區別,次梁適當放小。并注意主梁內要有附加箍筋,必要時需設置吊筋。附加箍筋不畫出,在結構設計總說明中或注釋中說明;附加吊筋需要時畫。
g.鋼筋主筋不要過密,要考慮鋼筋凈距等問題。
③柱:
a.首先截面要滿足軸壓比要求。
b.柱子截面應盡量選用方柱或長方柱。
c.柱子應該和墻體結合,如本工程中應包入墻體內,避免外露,以滿足建筑要求。
d.構造柱的設置要完全滿足《建筑抗震設計規范》的要求,做到不要漏布,并要間隔合理。
e.柱箍筋該加密的地方一定要加密。
④板:
a.現澆板應注明板編號,板厚,配筋,并在本圖的附注中說明圖紙中未表示部分。人防頂板取250,±0.000板取180,屋頂板取120,客廳,臥室,走廊,廚房,衛生間取L/30~L/40,最小取100;懸挑板根部取L/10,端部取80。
b.注明樓梯間,電梯間位置,水暖管井統一標注為管井。
c.應注明樓板有升降板的區域,如廚房,衛生間等。
d.在平面圖上對大樣圖進行統一的索引編號,大樣圖集中繪制。
e.由于容易在施工時被踩踏。所以負筋不宜選用過細鋼筋,應該用較大直徑的鋼筋代替,間距要滿足規范和計算及溫度要求。
f.結構平面圖中必須注明標高和樓板剖面圖。
g.屋面板的鋼筋須全部拉通。
h.板配筋要表達清楚,不能讓施工人員猜測。
i.在結構平面圖中,注明雨蓬、陽臺、檐口等位置及尺寸,并畫出大樣。
⑤地基和基礎:
a.根據工程情況,選用不同的地基處理方法,如換填墊層法,水泥攪拌樁法,CFG樁法以及灌注樁等。
b.基礎設計內容包括:樁平面圖,大樣圖,地基設計說明,基礎平面圖,剖面圖,大樣圖,基礎設計說明及基礎梁配筋圖。標明地溝,基坑的平面位置尺寸等。
c.在結構總說明未提及的材料,做法及施工要求,應該在基礎設計說明中交代清楚。有抗滲要求時,設計抗滲等級為P6或P8。
d.不能將深基礎與淺基礎混用。
e.基礎荷載計算時,千萬別漏算荷載(包括底層墻體荷載重量等)。
f.基礎(包括地梁、承臺等)的標高要滿足上部管線的通過,應該和設備人員有足夠的溝通,絕不能出現管線擋門,凈空不夠等現象。
⑥樓梯:
a.設計內容應包括樓梯結構平面圖,剖面圖。
b.繪出樓梯平面,剖面,并注明樓梯段,平臺,梯梁及構造柱的尺寸和配筋。在附注中說明樓梯構造要求。
⑦計算書:
應該及時整理計算書,審查荷載,位移,周期等各項計算結果均能滿足規范要求,待結構負責人審核通過后,在提交施工圖紙時一并提交,并簽字蓋章。
通過上述總結,希望我院土木工程設計人員認真總結經驗,提高專業能力和設計水平,使以后建筑單體的設計能力能達到一個新的高度。
[1]《太原市沉陷區搬遷安置項目(晉源區)巖土工程勘察報告》(詳勘).